[發明專利]穩燃調峰系統及穩燃調峰方法

有效

• 申請號: 202210280955.1
• 申請日: 2022-03-21
• 公開（公告）號: CN114623431B
• 公開（公告）日: 2023-05-09
• 發明（設計）人: 肖剛;祝培旺
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: F22B33/18
• 分類號: F22B33/18;F28D20/00;F01D15/10;F01K11/02;F01K17/06;B01D53/26;C01B3/06
• 代理公司: 上海立群專利代理事務所(普通合伙) 31291
• 代理人: 楊楷;毛立群

1.一種基于熱化學循環反應的穩燃調峰系統，包括鍋爐、汽輪機、發電機、蒸汽發生器、儲熱裝置、冷凝器、供水機和儲氫裝置，其特征在于，

所述儲熱裝置具備供水入口、氧氣出口、氫氣出口；

所述供水機的供水出口與所述儲熱裝置的供水入口相連；

所述儲熱裝置的氧氣出口與所述鍋爐相連；

所述蒸汽發生器的一次側的空氣入口與所述儲熱裝置的所述氫氣出口相連；

所述儲熱裝置包括與所述供水入口流入的供水接觸的固態儲熱模塊、以及加熱所述固態儲熱模塊的電加熱器，

所述電加熱器及所述供水機的供電來自所述發電機出口母線、或廠用電母線或出廠母線，

所述鍋爐、所述汽輪機、所述發電機以及所述冷凝器為火力發電廠的發電循環，

所述鍋爐還包括富氧燃燒器，所述富氧燃燒器與所述儲熱裝置的氧氣出口連通，

所述蒸汽發生器的二次側出口與所述汽輪機的蒸汽入口相連，

當需要所述發電機輸出至外部電網的電力負荷降低到火力發電廠穩定運行的最低負荷以下時，所述電加熱器上電加熱所述固態儲熱模塊，所述儲熱裝置的氧氣出口打開，所述固態儲熱模塊釋放的氧氣被供應給所述鍋爐的空氣進口，

所述固態儲熱模塊的儲熱材料為CeO₂、ZnO、SnO₂中的一種或多種金屬氧化物。

2.根據權利要求1所述的基于熱化學循環反應的穩燃調峰系統，其特征在于，所述電加熱器為布置在所述固態儲熱模塊周圍的電加熱片或電加熱絲。

3.根據權利要求1所述的基于熱化學循環反應的穩燃調峰系統，其特征在于，所述蒸汽發生器的一次側出口與所述儲氫裝置相連的管路上設置有干燥提純裝置。

4.一種基于熱化學循環反應的穩燃調峰方法，適用于權利要求1-3任一項所述的基于熱化學循環反應的穩燃調峰系統，其特征在于包括，

儲熱步驟，當需要所述發電機輸出至外部電網的電力負荷降低到第一規定值以下時，所述電加熱器上電加熱所述固態儲熱模塊；

放熱步驟，當需要所述發電機輸出至外部電網的電力負荷升高到第二規定值以上時，所述電加熱器停止上電，所述儲熱裝置的供水入口及氫氣出口打開，從所述供水機向所述儲熱裝置供水。

5.根據權利要求4所述的基于熱化學循環反應的穩燃調峰方法，其特征在于還包括，

富氧供應步驟，所述固態儲熱模塊達到規定還原反應溫度后，所述儲熱裝置的氧氣出口打開，所述固態儲熱模塊釋放的氧氣被供應給所述鍋爐空氣進口。

6.根據權利要求4或5所述的基于熱化學循環反應的穩燃調峰方法，其特征在于還包括所述放熱步驟之后的蒸汽發生及供應步驟，

所述蒸汽發生及供應步驟中，所述儲熱裝置的氫氣出口與所述蒸汽發生器一次側的空氣入口連通，所述儲熱裝置中的氫氣被輸送至所述蒸汽發生器，供應給所述蒸汽發生器二次側的給水被加熱成蒸汽并供應至外部。

7.根據權利要求6所述的基于熱化學循環反應的穩燃調峰方法，其特征在于，

所述蒸汽發生及供應步驟中，所述蒸汽發生器中加熱生成的蒸汽，被供應至所述汽輪機的蒸汽入口。

8.根據權利要求6所述的基于熱化學循環反應的穩燃調峰方法，其特征在于，還包括氫氣儲存步驟，

所述氫氣儲存步驟中，所述蒸汽發生器一次側出口與所述儲氫裝置入口連通，所述蒸汽發生器一次側出口的氫氣被導入所述儲氫裝置。

9.根據權利要求8所述的基于熱化學循環反應的穩燃調峰方法，其特征在于，還包括干燥提純步驟，

所述干燥提純步驟中，所述蒸汽發生器一次側出口的氫氣被干燥提純后，導入所述儲氫裝置。